版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、光強(qiáng)分布的測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察單縫衍射現(xiàn)象,加深對(duì)衍射理論的理解。2 會(huì)用光電元件測(cè)量單縫衍射的相對(duì)光強(qiáng)分布,掌握其分布規(guī)律。3 學(xué)會(huì)用衍射法測(cè)量微小量。4. 驗(yàn)證馬呂斯定律。二、實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示,Io,與光圖1與狹縫E垂直的衍射光束會(huì)聚于屏上軸方向成角的衍射光束會(huì)聚于屏上Isi:A 0: 2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射光路圖P0處 ,是 中央明紋的中心,光強(qiáng)最大,設(shè)為Pa處,Pa的光強(qiáng)由計(jì)算可得:= Esin)si n = K b式中,b為狹縫的寬度,為單色光的波長(zhǎng),當(dāng)=0時(shí),光強(qiáng)最大,稱為主極大,主極大的強(qiáng)度決定于光強(qiáng)的強(qiáng)度和縫的寬度。當(dāng),k二,即:(K=_1,2, 3,)時(shí),出現(xiàn)暗條紋。除了
2、主極大之外,兩相鄰暗紋之間都有一個(gè)次極大,由數(shù)學(xué)計(jì)算可得出現(xiàn)這些次極大的位置在|.:- = 1.43n, 土 2.46 n, 3.47 n,,這些次極大的相對(duì)光強(qiáng)1/10依次為 0.047,0.017, 0.008,1.43 n 2.46 n圖2夫瑯禾費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布夫瑯禾費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布如圖 2所示。e-Ne圖3夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的簡(jiǎn)化裝置用氦氖激光器作光源,則由于激光束的方向性好,能量集中,且縫的寬度b一般很小,這樣就可以不用透鏡 Li,若觀察屏(接受器)距離狹縫也較遠(yuǎn)(即 D遠(yuǎn)大于b)則透鏡L2 也可以不用,這樣夫瑯禾費(fèi)單縫衍射裝置就簡(jiǎn)化為圖3,這時(shí),sin : tan = x/ D由上二
3、式可得b = KD/x三、實(shí)驗(yàn)裝置激光器座、半導(dǎo)體激光器、導(dǎo)軌、二維調(diào)節(jié)架、一維光強(qiáng)測(cè)試裝置、分劃板、可調(diào)狹縫、平行光管、起偏檢偏裝置、光電探頭、小孔屏、 數(shù)字式檢流計(jì)、專用測(cè)量線等。激光器單縫圖4 衍射、干涉等一維光強(qiáng)分布的測(cè)試四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 接上電源(要求交流穩(wěn)壓 220V 11V,頻率50HZ輸出),開(kāi)機(jī)預(yù)熱15分鐘;2. 量程選擇開(kāi)關(guān)置于“1”檔,衰減旋鈕順時(shí)針置底, 調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使數(shù)據(jù)顯示為-.000 ;(一)單縫衍射一維光強(qiáng)分布的測(cè)試1、按圖4搭好實(shí)驗(yàn)裝置。此前應(yīng)將激光管裝入儀器的激光器座上,并接好電源;2、打開(kāi)激光器,用小孔屏調(diào)整光路,使出射的激光束與導(dǎo)軌平行;3、打開(kāi)檢流計(jì)
4、電源,預(yù)熱及調(diào)零,并將測(cè)量線連接其輸入孔與光電探頭;4、調(diào)節(jié)二維調(diào)節(jié)架,選擇所需要的單縫、雙縫、可調(diào)狹縫等,對(duì)準(zhǔn)激光束中心,使之在小孔屏上形成良好的衍射光斑;5、移去小孔屏,調(diào)整一維光強(qiáng)測(cè)量裝置,使光電探頭中心與激光束高低一致,移動(dòng)方向與 激光束垂直,起始位置適當(dāng);6、開(kāi)始測(cè)量,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使光電探頭沿衍射圖樣展開(kāi)方向( x軸)單向平移,以等間隔的位移(0.5mm)對(duì)衍射圖樣的光強(qiáng)進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量,記錄位置坐標(biāo)x和對(duì)應(yīng)的檢流計(jì)(置適當(dāng)量程)所指示的光電流值讀數(shù)I,要特別注意衍射光強(qiáng)的極大值和極小值所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)的測(cè)量;7、測(cè)量單縫到光電池的距離 D,測(cè)取相應(yīng)移動(dòng)座間的距離即可;8繪制衍射光的相對(duì)強(qiáng)度
5、1/10與位置坐標(biāo)x的關(guān)系曲線。(二)偏振光現(xiàn)象的觀察與測(cè)試1、按圖4搭好實(shí)驗(yàn)裝置;2、同(一),打開(kāi)激光電源,調(diào)好光路,使在平行光管后的小孔屏上可見(jiàn)一較均勻圓光斑;3、同(一),打開(kāi)檢流計(jì),預(yù)熱及調(diào)零;4、旋去光電探頭前的遮光筒,把探頭旋接在起檢偏裝置上,然后連好測(cè)量線;5、將起偏檢偏器置于平行光管后并緊帖平行光管,使光斑完全入射起檢偏器;6、轉(zhuǎn)動(dòng)刻度手輪(連起偏器),在檢流計(jì)上觀察光強(qiáng)變化,以驗(yàn)證馬呂斯定律。7、 置起偏器讀數(shù)鼓輪于“ 0 ”位置,開(kāi)始測(cè)量。轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤(pán)(連檢偏器)50,從檢流計(jì)(置 適當(dāng)量程)上讀取一個(gè)數(shù)值,逐點(diǎn)記錄下來(lái),測(cè)量一周。五、數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理1. 單縫衍射記錄(
6、從 K - -3測(cè)到K =3,要特別注意衍射光強(qiáng)的極大值和極小值所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)的測(cè)量)10 =二 0.004mmx(mm)II/I0x(mm)Ix(mm)II/I0(1) 選取中央最大光強(qiáng)處為坐標(biāo)原點(diǎn),把測(cè)得的數(shù)據(jù)作 歸一化處理:即把在不同位置上測(cè) 得的檢流計(jì)光強(qiáng)讀數(shù)I除以中央最大的光強(qiáng)讀數(shù) |0,然后在毫米方格(坐標(biāo))紙上 做出 丄x衍射相對(duì)光強(qiáng)分布曲線。I 0(2) 根據(jù)分布曲線測(cè)量出各級(jí)最暗處距離明紋中心的距離xK,利用公式 b = K D/x 計(jì)算不同級(jí)次下的bK,然后求b。2 偏振光強(qiáng)記錄0日(度)Icos2 BI /IoI2作一-cos2二圖,若為直線則驗(yàn)證了馬呂斯定律1 0六、思考
7、題1. 縫寬的變化對(duì)衍射條紋有什么影響?提示:從b二K D/x可以看出,b變大,對(duì)于同一級(jí)次而言,x要變小,也就是說(shuō)亮條紋變窄;從sin 二K,/b可以看出,b變大,對(duì)于同一級(jí)次而言,要變小,也就是說(shuō)亮條紋要向中心收縮。2. 硅光電池前的狹縫光闌的寬度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響?提示:本實(shí)驗(yàn)要求精確測(cè)量各點(diǎn)的光強(qiáng),所以硅光電池前的狹縫光闌的寬度越小越好??p太大,測(cè)量的將是一定寬度的平均光強(qiáng),會(huì)丟失暗條紋的位置,因而會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。3. 若在單縫到觀察屏的空間區(qū)域內(nèi),充滿著折射率為n的某種透明媒質(zhì),此時(shí)單縫衍射圖樣與不充媒質(zhì)時(shí)有何區(qū)別?提示:如果充滿著折射率為 n的某種透明媒質(zhì),則出現(xiàn)暗條紋的公式可寫(xiě)為sin = nK- /b,顯然,對(duì)于同一級(jí)次,要變大,也就是說(shuō)亮條紋變寬,可見(jiàn)條紋級(jí)數(shù)變少。4. 用白光光源做光源觀察單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射,衍射圖樣將如何?提示:將是一列彩色條紋。5 夫瑯和費(fèi)衍射應(yīng)符合什么條件?提示:夫瑯和費(fèi)衍射為遠(yuǎn)場(chǎng)衍射,要實(shí)現(xiàn)夫瑯禾費(fèi)衍射,必須保證光源至單縫的距離和單縫到衍射屏的距離均為無(wú)限遠(yuǎn)(或相當(dāng)于無(wú)限遠(yuǎn)),即要求照射到單縫上的入射光、衍射光都為平行光,屏應(yīng)放到相當(dāng)遠(yuǎn)處。6如果激光器輸出的單色光照射在一根頭發(fā)絲上,將會(huì)產(chǎn)生怎樣的衍射花樣?可用本實(shí)驗(yàn) 的哪種方法測(cè)量頭發(fā)絲的直徑?提示:根據(jù)巴比涅原理,一個(gè)細(xì)絲的衍
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 樣條方法在機(jī)器學(xué)習(xí)中的優(yōu)化問(wèn)題探討-洞察分析
- 藝術(shù)表演中的智能照明與舞臺(tái)設(shè)計(jì)-洞察分析
- 氧氣傳感器改進(jìn)-洞察分析
- 太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本分析-洞察分析
- 合作承諾意向書(shū)(13篇)
- 藝術(shù)品市場(chǎng)的波動(dòng)與趨勢(shì)-洞察分析
- 醫(yī)院支援采集核酸個(gè)人工作總結(jié)(8篇)
- 響應(yīng)面法優(yōu)化工藝條件-洞察分析
- 股票配售協(xié)議三篇
- 辦公室員工健康與生物安全培訓(xùn)計(jì)劃
- 抖音快手短視頻創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目融資商業(yè)策劃書(shū)
- 滬教版英語(yǔ)八年級(jí)上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)歸納匯總
- 裝飾裝修工程售后服務(wù)具體措施
- 軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)通用模板
- 酒店治安安全培訓(xùn)
- 糖皮質(zhì)激素類藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則(2023年)
- 我的家鄉(xiāng)-東營(yíng)
- 世界的海陸分布、世界的地形復(fù)習(xí)提綱
- SMT電子物料損耗率標(biāo)準(zhǔn) 貼片物料損耗標(biāo)準(zhǔn)
- NFPA-2010 固定式氣溶膠滅火系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(譯文)
- 釣魚(yú)郵件專項(xiàng)安全意識(shí)隨堂測(cè)試
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論